便攜式經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、神經(jīng)系統(tǒng)類疾病是世界上發(fā)病率、致殘率、死亡率非常高的疾病。如何更有效地治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病，減少患者的痛苦及提高患者的生活質(zhì)量已成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究的熱門話題。
　　目前許多研究表明，經(jīng)顱直流電刺激對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)類疾病的臨床治療具有積極的效果。國外得到最廣泛應(yīng)用的是德國NeuroConn公司和美國Soterix公司的經(jīng)顱直流電刺激產(chǎn)品，但是國內(nèi)還沒有專業(yè)的經(jīng)顱直流電刺激產(chǎn)品。NeuroConn公司和Soterix公司已合作研發(fā)一套便攜式經(jīng)

2、顱電刺激產(chǎn)品，但是刺激參數(shù)必須連接電腦才可調(diào)并且沒有充電接口，因此本論文自主研究并設(shè)計(jì)了一套低功耗、可充電、刺激參數(shù)數(shù)字可調(diào)、多種刺激模式、安全可靠的便攜式經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)。
　　本文研制出的經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)主要由硬件電路和人機(jī)交互界面組成。硬件電路設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)具有數(shù)字可調(diào)的電流源電路、實(shí)時(shí)監(jiān)控的過流保護(hù)電路和高精度的阻抗檢測(cè)電路。電流源電路是整個(gè)經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)的基礎(chǔ)，電流輸出在0~1mA范圍內(nèi)時(shí)誤差小于20μA，電流輸出

3、在1mA~2mA范圍內(nèi)時(shí)誤差小于50μA，數(shù)字最小可調(diào)步長(zhǎng)為50μA。過流保護(hù)電路能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控刺激電流幅度，來保證刺激電流在人體安全閾值內(nèi)。阻抗檢測(cè)電路的功能是檢測(cè)電極與頭皮的接觸狀態(tài)，系統(tǒng)的阻抗檢測(cè)在3.92kΩ以下，其誤差低至70Ω。另外，經(jīng)顱直流電刺激系統(tǒng)具有自動(dòng)增減功能，當(dāng)電流幅度設(shè)置前后變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)之前電流幅度逐漸增減到之后的設(shè)定值。因此，用戶不會(huì)因?yàn)榇碳て陂g電流幅度劇烈變化，而感到刺痛感。另外，系統(tǒng)樣機(jī)的最大功耗約為6